IP over Optical将是更具长远生命力的技术。在相当长的一定时期内，IP over ATM，IP overSDH和IP over Optical将会共存互补，各有其最佳应用场合和领域。
从前面光纤通信的几个方面的发展现状与趋势来看，完全有理由认为光纤通信进入了又一次蓬勃发展的新高潮，这次高潮也势必对整个电信网和信息业产生更加深远的影响。它的演变和发展将在一定程度上决定电信网和信息业的未来格局，也将对本世纪的社会经济发展产生巨大影响。
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2光纤及光纤的测量
2．1光纤的传输特性
2．1.1衰减
衰减是光纤的一个重要的传输参数。它表明了光纤对光能的传输损耗，对光纤质量的评定和对光纤通信系统的中继距离的确定起着十分重要的作用。
光纤中的传输光能衰减是材料本身、制造缺陷、弯曲、接续等对光能的吸收、散射损耗。
①．吸收损耗 吸收损耗是由于光纤对光能的固有吸收并转换成损耗。光纤中的损耗主要有：本征吸收、杂质吸收和结构缺陷吸收。
②．散射损耗 散射损耗是以散射的形式将光能辐射出光纤外的损耗。散射损耗主要有：瑞利散射、米氏散射、受激布里渊散射、受激拉曼散射、附加结构缺陷和弯曲散射、泄漏。
2．1.2色散
1．色散
光纤中的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分所携带来的，这些不同的频率成分和不同的模式成分的传输速度不同引起色散。
光纤色散主要有：模间色散，材料色散，波导色散等。 2．群时延差
在光纤中，不同速率的信号传输的距离所需的时延不同。时延差越大，色散就越严重。因此，常用时延差表示色散程度。 3．光纤的色散
单模光纤中只传输基模LP01,总色散由材料色散、波导色散和折射剖面色散组成。这三个色散都与波长有关，所以单模光纤的总色散也称为波长色散。 公式：D(λ)＝Dm ＋Dw＋ Dp （2.1） 4．色散特性
纯石英玻璃材料色散与波长的关系。
2．1.3偏振模色散
偏振是与光的振动方向有关的性能。光纤传输可描述是沿X轴振动和沿Y轴上的振动或一些光在两个轴上的振动。每个轴代表一个偏振“模”。两个偏振模的到达时间差称为偏振模色散PMD。造成单模光纤中的PMD的内在原因是纤芯的椭圆度和残余内应力。它们改变了光纤折射率分布，引起相互垂直的本征偏振以不同的速度传输，进而造成脉冲展宽；外因则是光缆和敷设时的各种作用力，即压力、弯曲、扭转及光缆连接等都会引起PMD。
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2．1.4光纤的非线性效应
1．当光功率增加到一定数值时，光信号与光纤传输媒介间的非线性交互现象将会出现。光纤的非线性可分为两类：受激散射效应和折射率扰动。
2．受激散射效应可分为两种形式：一种是声光子振动而产生的受激布里渊散射（SBS）和另外一种是分子振动而产生的受激拉曼散射。
3．折射率扰动引起的五种非线性效应为：自相位调制、光孤子形成、交叉相位调制、调制不稳定和四波混频。[2]
2．2光纤类型
光纤的分类
目前光纤的种类比较多，根据分类方法的不同可划分为四种，即按光纤剖面折射率分布分类，按传播模式分类、按工作波长分类和按套塑类型分类等。 此外按光纤的组成成份分类，除目前最常应用的石英光纤之外，还有含氟光纤与塑料光纤等。
1.按折射率分布分类──阶跃光纤与渐变光纤 ① 阶跃光纤 阶跃光纤是指：在纤芯与包层区域内折射率分布分别是均匀的，其值分别为n1 与n2，在纤芯与包层的分界处折射率的变化是阶跃的。阶跃光纤是早期光纤的结构方式，后来在多模光纤中逐渐被渐变光纤所替代，但是用其来解释光波在光纤中的传播还是比较客观形象的。而现在当多模光纤逐渐被单模光纤取代成为当前光纤的主流产品时，阶跃光纤结构又作为单模光纤的结构形式之一。 ② 渐变光纤
渐变光纤是指：光纤轴心处的折射率最大（n1），随着沿剖面径向的增加而逐渐变小，其变化规律一般符合抛物线，到了纤芯与包层的分界处，正好降到与包层区域的折射率n2 相等的数值；在包层区域中所折射率的分布是均匀的即为n2。
2.按传播模式分类──多模光纤与单模光纤 多模光纤是指能够同时传输多种模式的光纤，而单模光纤则只能传输单一的基本模式。
3.按工作波长分类──短波长光纤与长波长光纤 ① 短波长光纤 在光纤通信发展的初期阶段，人们使用的光波波长在0.6～0.9 微米范围内，习惯上把在此波长范围内呈现低衰耗的光纤称作短波长光纤。
② 长波长光纤
把工作在1.0～2.0 微米波长范围的光纤称之为长波长光纤。长波长光纤具有衰耗低、带宽宽等一系列优点，非常适用于长距离、容量大的光纤通信。
4.按套塑类型分类──紧套光纤与松套光纤
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2．3光纤的基本参数
光纤的各种参数很多，最重要的参数有：光纤芯径、光纤数值孔径NA以及归一化频率。
1．光纤芯径：这是光波导的几何尺寸，一般说芯径越大，集光效应越好，越有利于远距离传输。但是芯径过大也会带来一些不利的影响，比如增加建设成本，模式不容易控制等。
2．光纤的数值孔径：为了使光纤的芯包界面上能发生更好的全反射，则在光纤端面上的入射角必须小于孔径角，即小于光纤的最大光接收角。这个最大的光接收角记作?max。光纤的数值孔径NA定义为：
2NA?sin?maxn12?n2?n12? （2.2）
NA的物理意义表示光纤接收入射光的能力，NA越大，表示接收有用光的本
领越大。
3．光纤中传播的模式及归一化频率：光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁场场形，或者说是光纤中存在的光场场形。因为光波是一种频率很高的电磁波。各种场形都是光波导中经过许许多多次的反射和干涉的结果。而且各种模式是不连续的离散的。
光纤传输中能够存在的模式不是无限多的，既满足全反射条件又能够满足相位一致条件的模式才能存在，而其它模式则会被截止。设Nmax为光纤中最大的模式数，它可表示为：
Nmax?1?2V2T??? （2.3）
其中参数V定义为：
2V?2?a/?n12?n2?k0an12? （2.4）
这里的V是光纤的重要参数之一，它一方面与波导宽度a成正比，被称为
归一化波导宽度；另一方面又与k0??/C（C为光速）成正比，因而又称为归一化频率。
2．4光纤传输参数的测量
2．4．1光纤衰减特性的测量
光纤衰减与波长密切相关。光纤衰减是表示光信号在光纤中传输时能量损失的一个重要的传输参数。可用下列三种方法来测量损耗：截断法、插入法、向后散射法（OTDR）。
截断法是根据光纤衰减定义的测试方法。在稳态注入条件下，首先测量整根光纤的输出光功率P2(?)。在保持注入条件不变的情况下，在离注入端约2m处剪
1(?)。 断光纤，测量此段光纤输出的光功率P 7
1(?)就是被测光纤的始端注由于2m光纤的衰减很小，可以忽略不计，因此P入光功率，被测光纤的衰减可按下式计算：
A(?)?10lgp1 dB （2.5）
P2插入法与截断法的不同之处在于，插入法用带活动接头的连接软线代替短光纤进行参考测量。插入法测量过程如下：
首先将注入系统的光纤与接收系统的光纤连接，测出光功率P1(?)。再将待测光纤连接注入系统和接收系统之间测出光功率P2(?)。被测光纤段的总衰减A(?)可由下式计算：
A(?)?10lgP1 ?c0?c1?c2(dB) （2.6）
P2其中c0、c1、c2是连接器0、连接器1、连接器2的标称平均损耗值（dB）。不同的活动连接器，标称平均损耗值不同。
向后散射法是通过光时域反射仪OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）不剪断光纤来测试光纤衰减的方法，这种测试重复性和精确度比剪断法差。采用后向散射法测试某段光纤衰减，通常应对光纤分别进行双方向测试，然后取平均值作为被测光纤的衰减，如图2.1所示[1]
OTDR 图2.1 后向散射法测试光纤衰减装置图
OTDR 被测光纤 后向散射法可以测量光纤的全程总衰减和中继段光纤全程的光学连续性，测量光纤两端的衰减和光纤接头损耗及光纤故障点定位。向后散射法是光缆施工和维护中经常使用的一种测试手段，但向后散射法测试光纤衰减也有不足之处，主要是测量结果受光纤均匀性和光纤反射系数影响，还与操作者对OTDR的游标的正确定位密切相关。
2．4．2光纤的基带响应与带宽
1.光纤的基带响应 在光纤通信中，一般来说是利用信息的信号来调制光的强度来传输的。光纤对调制信号的响应称为基带响应，它是一个决定光纤传输容量的重要特征，基带响应除可用时域表示，还可用频域表示。前者是测脉冲响应经过数学换算得出光纤带宽值；后者也称为扫频法，适合于中继站间测试且精度较高。
时域法采用很窄的电脉冲调制光源，从而产生很窄的光脉冲。当满足注入条
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